2011《》高三物理一輪復(fù)習(xí) 第一課時(shí) 光的波動(dòng)性練習(xí)

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1、2011《》高三物理一輪復(fù)習(xí) 第一課時(shí) 光的波動(dòng)性練習(xí) 1．(2010年北京宣武區(qū)模擬)在下列自然現(xiàn)象之中，可以用光的干涉理論解釋的是 (　　) A．天上的彩虹 B．陽光在樹林中的地面上形成圓形光斑 C．肥皂泡上的彩色光紋 D．水中十分明亮的空氣泡 【答案】　C 2．下列關(guān)于激光的說法中正確的是 (　　) A．因?yàn)榧す獾姆较蛐院?，所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象 B．激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，因此可以對(duì)它進(jìn)行調(diào)制來傳遞信息 C．激光雷達(dá)能根據(jù)多普勒效應(yīng)測(cè)出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度，從而對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤 D．激光從本質(zhì)上說是橫波 【解析】　光是橫波，激光也是光，因此激光從本質(zhì)上來說是橫

2、波，具有光波的特性，能夠發(fā)生衍射現(xiàn)象．激光的頻率單一，相干性非常好，可以像無線電波那樣調(diào)制，用來調(diào)制傳遞信息，如光纖通信就是激光和光導(dǎo)纖維相結(jié)合的產(chǎn)物．激光的平行度和方向性非常好，可以根據(jù)發(fā)射和返回的時(shí)間間隔，測(cè)量超遠(yuǎn)距離．綜上所述可知B、C、D選項(xiàng)正確． 【答案】　BCD 3．對(duì)于光的衍射現(xiàn)象，下述定性分析中錯(cuò)誤的是 (　　) A．光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象 B．光的衍射否定了光的直線傳播的結(jié)論 C．光的衍射現(xiàn)象為光的波動(dòng)說提供了有力的證據(jù) D．光能發(fā)生明顯衍射的條件是光的波長與孔或障礙物尺寸可比擬 【解析】　當(dāng)障礙物或孔的尺寸小于光的波長或可以跟波長相

3、比擬時(shí)，可發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，光的直線傳播是障礙物或孔的尺寸遠(yuǎn)大于光的波長時(shí)表現(xiàn)出的現(xiàn)象，二者并不矛盾，所以A、D對(duì)，B錯(cuò)．衍射也是波動(dòng)性的特征． 【答案】　B 4．如右圖所示為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)裝置，綠光通過單縫S后，照射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2到單縫的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的光屏上形成干涉條紋．屏上O點(diǎn)距雙縫S1、S2的距離相等，P點(diǎn)在距O點(diǎn)最近的第一條亮紋的中心線上，如果將入射的單色光分別換成紅光和藍(lán)光，下列說法正確的是 (　　) A．O點(diǎn)在紅光的亮條紋中心線上 B．O點(diǎn)不在藍(lán)光的亮條紋中心線上 C．紅光的第一條亮條紋中心線在P點(diǎn)的上方 D．藍(lán)光的第一條

4、亮條紋中心線在P點(diǎn)的上方 【答案】　AC 5．我們經(jīng)?？吹?，凡路邊施工處總掛有紅色的電燈，這除了紅色容易引起人們的視覺反應(yīng)外，還有一個(gè)重要的原因，這個(gè)原因是 (　　) A．紅光比其他可見光更容易發(fā)生衍射 B．紅光比其他可見光更容易發(fā)生干涉 C．紅光比其他可見光頻率更大 D．紅光比其他可見光在玻璃中的折射率小 【解析】　紅光相對(duì)于其他色光而言，波長長，易發(fā)生衍射，即使是雨霧天人們也能在較遠(yuǎn)處看到紅光． 【答案】　A 6．如下圖所示，甲圖中S為點(diǎn)光源，AB為一遮光板，CD表示AB上透光部分，C、D之間的距離d可以調(diào)節(jié)，MN為光屏，乙圖和丙圖上的白色部分表示光通過CD在屏上得到的

5、這部分光，則下列說法中正確的是 (　　) A．CD為一窄縫 B．CD為一圓孔 C．比較得到乙、丙兩圖時(shí)的d，乙圖對(duì)應(yīng)的d較小 D．比較得到乙、丙兩圖時(shí)的d，丙圖對(duì)應(yīng)的d較小 【解析】　由于條紋是圓形的，所以CD應(yīng)為一圓孔，通過窄縫的衍射條紋是平行直紋，A不正確，B正確；點(diǎn)光源通過小孔后，形成的光亮部分的形狀與孔的大小有關(guān)，孔由大變小，光亮部分先是一個(gè)與孔形狀相似的亮斑，后變成一個(gè)與光源形狀相似的像，最后變成衍射條紋，D正確． 【答案】　BD 7．下列說法正確的是 (　　) A．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結(jié)果 B．用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息，這是光的衍射

6、的應(yīng)用 C．瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時(shí)能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象 D．在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)水面下的景物，可使景物清晰 【解析】　考查光的基本屬性．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜帶，是光的色散現(xiàn)象，A錯(cuò)；用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息是光的全反射原理的應(yīng)用，B錯(cuò)；瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時(shí)能觀察到彩色條紋，是光通過眼睫毛(相當(dāng)于光柵)時(shí)光的衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)；由于光通過光學(xué)鏡頭的前后表面會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致相片不夠清晰，需要在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片，減弱經(jīng)水面反射的光的影響，使拍攝日落時(shí)水面下的景物景像更清晰，D對(duì)． 【答案】　D 8．把一個(gè)曲率半徑很大的凸透鏡的彎曲表面壓在

7、另一個(gè)玻璃平面上，讓單色光從上方射入(如下圖甲所示)，這時(shí)可以看到亮暗相間的同心圓(如圖乙)．這個(gè)現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的，這些同心圓叫做牛頓環(huán)，為了使同一級(jí)圓環(huán)的半徑變大(例如從中心數(shù)起的第二道圓環(huán))，則應(yīng) (　　) A．將凸透鏡的曲率半徑變大 B．將凸透鏡的曲率半徑變小 C．改用波長更長的單色光照射 D．改用波長更短的單色光照射 【解析】　同一級(jí)圓環(huán)的半徑增大，說明產(chǎn)生同樣的亮條紋所需空氣膜的厚度不變，可以將凸透鏡的曲率半徑變大，要達(dá)到同樣厚的空氣膜需向外延一些，A正確，B錯(cuò)；換用波長更長的單色光照射時(shí)，同樣的路程差所需的空氣膜的厚度增長，所以圓環(huán)的半徑變大，C對(duì)D錯(cuò)． 【答

8、案】　AC 9．登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力．有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡．他選用的薄膜材料的折射率為n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率為ν＝8.1×1014 Hz，那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是 (　　) A．9.25×10－8 m　　　　　　 B．1.85×10－7 m C．1.23×10－7 m D．6.18×10－8 m 【解析】　為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)該使入射光分別從該膜的前后兩上表面反射形成的光疊加后加強(qiáng)，因此光程差應(yīng)該是波長的整數(shù)倍，因

9、此膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的.紫外線在真空中的波長是λ＝＝3.7×10－7 m，在膜中的波長是λ′＝＝2.47×10－7 m，因此膜的厚度至少是1.23×10－7 m. 【答案】　C 10．在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如右圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)透明的平行板B，B與A的上表面平行，在它們之間形成一個(gè)厚度均勻的空氣膜．現(xiàn)在用波長為λ的單色光垂直照射，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化．當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時(shí)，亮度再一次變到最亮．則 (　　) A．出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與A上

10、表面反射光疊加后加強(qiáng) B．出現(xiàn)最亮?xí)r，B下表面反射光與A上表面反射光疊加后相抵消 C．溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加 D．溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加 【解析】　該裝置利用B下表面反射光與A上表面反射光發(fā)生干涉，若最亮，說明干涉加強(qiáng)，加強(qiáng)時(shí)路程差Δx＝nλ，n＝0,1,2，…由于t1和t2兩溫度為連續(xù)變化，且出現(xiàn)兩次最亮，所以兩次的路程差為一個(gè)波長，t1至t2過程中，A的高度應(yīng)增加半個(gè)波長． 【答案】　D 11．藍(lán)光光碟是利用波長較短(波長約為405 nm)的藍(lán)色激光讀取和寫入數(shù)據(jù)的光碟，而傳統(tǒng)DVD需要光頭發(fā)出紅色激光(波長約為650 nm)來讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)，通

11、常來說波長越短的激光，能夠在單位面積上記錄或讀取更多的信息．因此，藍(lán)光極大地提高了光盤的存儲(chǔ)容量，對(duì)于光存儲(chǔ)產(chǎn)品來說，藍(lán)光提供了一個(gè)跳躍式發(fā)展的機(jī)會(huì)．目前為止，藍(lán)光是最先進(jìn)的大容量光碟格式．一束由紅、藍(lán)兩單色激光組成的復(fù)色光從水中射向空氣中，并分成a、b兩束，則下列說法正確的是 (　　) A．用a光可在光盤上記錄更多的數(shù)據(jù)信息 B．如果用a光照射能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則用b光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) C．使用同種裝置，用a光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)得到的條紋比用b光得到的條紋寬 D．b光在水中傳播的速度較a光大 【解析】　a為紅光束，b為藍(lán)光束，由題目條件知A項(xiàng)錯(cuò)，a光頻率小于b光頻率

12、，波長大于b光波長，若a光可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光也能，故B項(xiàng)正確．又Δx＝λ，波長越長，條紋越寬，所以C項(xiàng)正確，v＝，navb，故D項(xiàng)錯(cuò)． 【答案】　BC 12．如下圖所示為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)示意圖，若要使干涉條紋間距變大可改用波長更 ________(填：長、短)的單色光；或者使雙縫與光屏之間的距離________(填：增大，減小)． 【解析】　相鄰明暗相間條紋間的距離是Δx＝λ，因此要增大Δx，只要想辦法增大波長λ或減小雙縫與光屏之間的距離d即可． 【答案】　長　增大 13．用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，已知使用的雙縫間的距離d＝0.1 mm，雙

13、縫到屏的距離L＝6.0 m，測(cè)得屏上干涉條紋中亮紋的間距是3.8 cm，氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長λ是多少？假如把整個(gè)裝置放入折射率是4/3的水中，這時(shí)屏上的條紋間距是多少？ 【解析】　由條紋間距Δx、雙縫間距d，雙縫到屏的距離L及波長λ的關(guān)系，可測(cè)光波的波長，同理知道水的折射率，可知該波在水中的波長，然后由Δx、d、L、λ的關(guān)系，可計(jì)算條紋間距． 由Δx＝λ可以得出紅光的波長為 λ＝Δx＝ m＝6.3×10－7 m 激光器發(fā)出的紅光的波長是6.3×10－7 m 如果整個(gè)裝置放入水中，激光器發(fā)出的紅光在水中的波長為 λ′＝＝ m＝4.7×10－7 m 這時(shí)屏上條紋的間距是： Δx′＝λ′＝ m＝2.8×10－2 m. 【答案】　6.3×10－7 m　2.8×10－2 m